Wenn ein derartiger Wickelspeicher beispielsweise in ei- nem Geldautomaten eingebaut ist, ist er an eine Trans- porteinrichtung angeschlossen, welche Banknoten mit einer vorgegebenen konstanten Geschwindigkeit zum Wickelspei- cher transportiert bzw. aus dem Wickelspeicher abführt.

Daher ist es wesentlich, daß die Banknoten mit konstanter Geschwindigkeit in den Wickelspeicher eingespeichert bzw. aus ihm ausgegeben werden. Da die Banknoten jeweils in die äußerste Lage des sich bildenden Wickels eingebunden bzw. aus dieser Lage abgegeben werden, bedeutet dies, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Bandwickels der Speicher- spule konstant sein muß.

Bei einer aus der EP 0 290 731 Bl bekannten Speicherein- richtung der eingangs genannten Art sind die Speicherspu- le und die Vorratsspule jeweils schwimmend gelagert und liegen auf stationären Antriebsrollen auf, von denen zu- mindest eine immer mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben werden kann. Die Antriebsrollen greifen am Umfang der Speicherspule bzw. der Vorratsspule an, so daß sich eine konstante Bandgeschwindigkeit ergibt. Diese An- ordnung ist relativ aufwendig, da bei der Lagerung der Speicherspule und der Vorratsspule sorgfältig darauf ge- achtet werden muß, daß die schwimmend gelagerten Spulen sich bei der Änderung des Durchmessers der Bandwickel nicht verkanten.

Aus der US 3 222 057 A ist eine nach dem Wickelspeicher- prinzip arbeitende Speichereinrichtung bekannt, bei der

die Wellen der Speicherspule und der Vorratsspule gehäu- sefest sind und über einen Motor angetrieben werden. Der Motor wird stets in Aufwickelrichtung der Speicherspule betrieben, während die Welle der Vorratsspule über ein elektromagnetisch umsteuerbares Wendegetriebe in Auf-und Abwickelrichtung antreibbar ist. Die Speicherspule und die Vorratsspule sind jeweils über eine elektromagneti- sche Kupplung mit ihrer Welle kuppelbar, die Speicherspu- le ist außerdem mit einer elektromagnetischen Bremse aus- gestattet. Zum Einspeichern einer Banknote in die Spei- chereinrichtung wird die Kupplung der Speicherspule be- stromt, während zu deren Ausgabe die Vorratsspule über das Wendegetriebe in Aufwickelrichtung betrieben, die Kupplung der Vorratsspule bestromt und die Bremse der Speicherspule betätigt werden muß. Diese Anordnung ist mechanisch und steuerungstechnisch sehr aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wickelspeicher anzu- geben, dessen Vorrats-und Speicherspule je auf einer ge- häusefesten Welle gelagert sind und die über rein mecha- nisch arbeitenden Kupplungsmittel angetrieben werden.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge- löst.

Allgemein ergibt sich für eine Kupplungsscheibe einer Rutschkupplung folgendes Problem : Die Scheibe wird mit einer Normalkraft Fn gegen einen ringförmigen Kupplungs- belag mit einem Reibungskoeffizienten y und mittlerem Ra- dius r gedrückt. Das übertragbare Drehmoment beträgt M = Fn*y*r. Der Reibungskoeffizient y unterliegt Schwankungen (Temperatur, Luftfeuchte, Langzeitveränderungen). Bei konstanter Normalkraft ist das wirksame Drehmoment pro- portional den Änderungen des Reibungskoeffizienten y un- terworfen.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß bei Verän- derung des Reibungskoeffizienten A ein konstantes Drehmo- ment zu erhalten ist, wenn die Normalkraft umgekehrt pro-

portional verändert wird.

Der Wickelspeicher ist erfindungsgemäß mit einer solchen Rutschkupplung ausgestattet, wobei die Vorratsspule fest mit dem Kupplungsbelag-Träger verbunden ist und die Welle über einen Freilauf derart mit dem reversierbaren Spulen- antrieb gekoppelt ist, daß sie bei dessen Drehung in Auf- wickelrichtung der Vorratsspule gedreht wird und in der entgegengesetzten Drehrichtung des reversierbaren Spulen- antriebes festgehalten wird. Dadurch ergibt sich ein be- sonders einfacher Aufbau des Wickelspeicherantriebes.

Der reversierbare Spulenantrieb umfaßt dann einen einzi- gen Motor, insbesondere einen Schrittmotor, der über ei- nen Riemen, vorzugsweise einen Zahnriemen die Welle der Vorratsspule und die Speicherspule antreibt.

Gemäß einer bevorzugten Ausprägung des erfindungsgemäßen Wickelspeichers wird die Transportgeschwindigkeit der Speicherfolie über einen deren Geschwindigkeit abtasten- den Tachogeber auf einem konstanten Wert gehalten. Da- durch ist eine stoß-und zugfreie Übergabe der Einzel- blätter zwischen dem Wickelspeicher und einem mit einer vorgegebenen Transportgeschwindigkeit arbeitenden Trans- portsystem problemlos möglich.

Vorzugsweise wird bei der Rutschkupplung die Normalkraft bei zunehmendem Drehmoment durch Vergrößern des Abstandes zwischen dem Kupplungsbelag und der Kupplungsscheibe so weit reduziert, bis sich ein Gleichgewicht zwischen dem übertragenen Drehmoment und einem Gegenmoment einstellt.

Die Normalkraft ändert sich vom Maximum (Ruhezustand) bis auf 0, wenn die Kupplungsscheibe völlig vom Kupplungsma- terial abgehoben ist.

In Figur 3 ist der prinzipielle Aufbau einer Rutschkupp- lung in schematischer Seitenansicht dargestellt. Darin ist ein Kupplungsbelag-Träger 1 mit einem darauf befe-

stigten Kupplungsbelag 2 dargestellt. Dieser steht eine Kupplungsscheibe 3 in koaxialer Ausrichtung mit einem Ab- stand S gegenüber.

Figur 4 zeigt eine Momentenkennlinie der in Figur 3 dar- gestellten Rutschkupplung. Wird aufgrund einer Änderung des Reibungskoeffizienten die Entfernung S der Kupp- lungsscheibe 3 vom Kupplungsbelag 2 um einen Wert AS ge- gen ein definiertes Gegenmoment verändert, so stellt sich der Arbeitspunkt der Rutschkupplung auf eben dieses Ge- genmoment ein. Bei Veränderung des Reibungskoeffizienten y 3) fängt ein mit flacher Steigung ausgestatte- tes Gegendrehmoment GM den Arbeitspunkt der Rutsch- kupplung mit einer engen Toleranz von AM ein.

Das Auseinanderbewegen von Kupplungsscheibe und Kupp- lungsbelag kann z. B. durch ein Hebelgestänge, eine Gewin- deanordnung oder durch elastische Materialverformung rea- lisiert werden. Das Gegenmoment kann konstruktiv einfach durch wenigstens eine vorgespannte mechanische Feder er- zeugt werden.

Bei einer bevorzugten Ausprägung der Erfindung wird das Gegenmoment von einer Feder erzeugt, welche einer Vergrö- ßerung des Abstandes zwischen dem Kupplungsbelag und der Kupplungsscheibe entgegenwirkt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigt : Figur 1 eine schematische Seitenansicht des erfindungs- gemäßen Rollenspeichers in Richtung der Spei- cherspule bei einem geringen Durchmesser des Speicherwickels, Figur 2 eine der Figur 1 entsprechende Ansicht mit ma- ximalem Durchmesser des Speicherwickels,

Figur 3 den prinzipiellen Aufbau einer Rutschkupplung in schematischer Seitenansicht, Figur 4 eine Momentenkennlinie der in Figur 3 darge- stellten Rutschkupplung, Figur 5 den konkreten Aufbau einer Rutschkupplung in teilweise geschnittener Seitenansicht.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Rollenspeicher umfaßt ein Gehäuse 10, in dem eine Vorratsspule 12 und eine Speicherspule 14 um gehäusefeste Wellen 16 bzw. 18 drehbar gelagert sind. Eine Speicherfolie 20 ist sowohl mit der Vorratsspule 12 als auch der Speicherspule 14 verbunden und kann zwischen diesen beiden Spulen unter Bildung eines Vorratswickels 22 bzw. eines Speicherwik- kels 24 hin und her gespult werden. Die Spulen 12 und 14 sind hierzu mit einer Antriebsvorrichtung 59,60,62,64, 66 verbunden, die weiter unten noch beschrieben wird. Die Speicherfolie ist zwischen der Vorratsspule 12 und der Speicherspule 14 über ortsfeste Umlenkrollen 26,28,30 sowie eine bewegliche Umlenkrolle 32 geführt, die an ei- nem allgemein mit 34 bezeichneten Fördertisch gelagert ist, der im folgenden nun näher erläutert werden soll.

Der Fördertisch 34 hat einen Rahmen 36, der bei der Ver- stellung des Fördertisches 34 zwischen den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Positionen gleichzeitig eine Schwenkbewegung um eine gehäusefeste Welle 38 und eine translatorische Bewegung in Richtung des Doppelpfeiles B, d. h. parallel zur Förderrichtung ausführt. Hierzu hat der Rahmen 36 seitlich abstehende vordere und hintere Fort- sätze 40,42, die in gehäusefeste gekrümmte Kulissen- schlitze 44,46 eingreifen, wie dies in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist.

Ferner umfaßt der Fördertisch 34 einen Übergabeförderer 48 zur Übergabe von Banknoten an den Speicherwickel 24

bzw. zum Entnehmen von Banknoten aus dem Speicherwickel 24. Der Übergabeförderer umfaßt einen Bandförderer 50 mit einem Endlosband 52. Dieses ist über zwei auf der Schwenkwelle 38 in einem axialen Abstand voneinander drehbar gelagerte erste Rollen 54 und zweite Rollen 56 geführt, die zusammen mit der beweglichen Umlenkrolle 32 auf einer Welle 58 drehbar gelagert sind, die in dem Rah- men 36 des Fördertisches 34 gehalten ist.

Mit dem Obertrum des Endlosbandes 52 wirken Rollenpaare zusammen, die jeweils aus einer das Endlosband unterstüt- zenden Stützrolle 68 und einer dieser jeweils zugeordne- ten Gegendruckrolle 70 bestehen, wobei die Rollen 68 und 70 um Achsen 72 bzw. 74 drehbar an dem Rahmen 36 gelagert sind.

In dem in der Figur 1 dargestellten Zustand des Rollen- speichers ist die Speicherfolie 20 vollständig auf die Vorratsspule 12 aufgewickelt. Der Speicherwickel 24 hat somit seinen geringsten Durchmesser. In dieser Stellung nimmt der Fördertisch 34 unter der Wirkung einer Zugfeder 76, die einerseits an einem gehäusefesten Punkt 78 und andererseits an einem Fortsatz 80 des Rahmens 36 an- greift, seine oberste Stellung ein, in der der Förder- tisch 34 an der Oberfläche des Speicherwickels 24 an- liegt. In dieser Stellung haben die Wellen 38 und 58 des Bandförderers 50 ihren größten Abstand voneinander.

Figur 2 zeigt den Rollenspeicher in einem Zustand, in dem der Speicherwickel 24 seinen größten Durchmesser hat.

Durch den wachsenden Speicherwickel 24 wird der an dessen Oberfläche anliegende Fördertisch 34 gegen die Kraft der Zugfeder 76 nach unten gedrückt. Während dieser Schwenk- bewegung nach unten wird der Rahmen 36 durch das Gleiten der Fortsätze 40 und 42 in den Kulissen 44,46 in Rich- tung auf die Schwenkwelle 38 verschoben.

Die Vorratsspule 12 und die Speicherspule 14 werden von einem Motor 59, vorzugsweise einem Schrittmotor, über einen endlosen Zahnriemen 62 angetrieben. Dieser ist um ein Motor-Zahnriemenrad 60, eine Umlenkrolle 64, ein mit der Welle 16 der Vorratsspule 12 über einen Freilauf 67 verbundenes Zahnriemenrad 66 und die Speicherspule 14 ge- führt. Der Freilauf 67 kuppelt die Welle 16 mit dem Zahn- riemenrad 66, wenn der Motor 59 sich in Aufwickelrichtung der Vorratsspule 12 dreht, während er die Welle 16 blok- kiert, wenn sich der Motor 59 in Aufwickelrichtung der Speicherspule 14 dreht. Die Welle 16 ist mit der Vor- ratsspule 12 über eine Rutschkupplung 82 gekoppelt. Eine gleichbleibende Vorschubgeschwindigkeit der Speicherfolie 20 wird durch einen mit der Speicherfolie 20 in Kontakt stehenden, die Drehzahl des Motors 59 regelnden Tachoge- ber 61 erreicht.

Figur 5 zeigt den Aufbau der Rutschkupplung 82 in teil- weise geschnittener Seitenansicht. Die Vorratsspule 12 ist mit einem Kupplungsbelag-Träger 84 versehen. Auf letzterem ist ein Kupplungsbelag 86 befestigt. Diesem steht eine Kupplungsscheibe 88 in koaxialer Ausrichtung gegenüber. Die Kupplungsscheibe 88 hat auf ihrer dem Kupplungsbelag-Träger 84 abgewandten Seite einen Gewinde- ansatz 90 mit einem Innengewinde. Die Vorratsspule 12 ist auf der Welle 16 über Kugellager 92 frei drehbar gela- gert, so daß sie axiale Kräfte von Seiten des Kupplungs- belages 86 aufnehmen kann. Im in Figur 5 rechten Bereich hat die Welle 16 ein Gewinde 94, auf das die Kupplungs- scheibe 88 mit ihrem Gewindeansatz 90 bis gegen den Kupp- lungsbelag 86 geschraubt wird. Auf der Welle 16 ist eine Schenkelfeder 96 koaxial angeordnet, deren einer Schenkel 98 in eine in den Gewindeansatz 90 eingebrachte parallel zu der Welle 16 verlaufende Bohrung 100 eingesetzt ist.

Der andere Schenkel 102 der Schenkelfeder 96 greift in eine zweite Bohrung 104 ein, die in eine ebenfalls auf

das Gewinde 94 der Welle 16 aufgeschraubte Federaufnahme- Mutter 106 eingebracht und parallel zu der Welle 16 aus- gerichtet ist. Die Federaufnahme-Mutter 106 kann in jeder Position auf der Welle 16 durch eine Kontermutter 108 fi- xiert werden. Die Schenkelfeder 96 wird durch Aufschrau- ben der Federaufnahme-Mutter 106 auf das Gewinde 94 in Richtung der Kupplungsscheibe 88 mit einem gewünschten Drehmoment vorgespannt und zwischen der Kupplungsscheibe 88 und einem durch die Position der-gekonterten-Feder- aufnahme-Mutter 106 gegebenen Fixpunkt montiert. Die Vor- spannung ist so gerichtet, daß die Kupplungsscheibe 88 gegen den Kupplungsbelag 86 gedreht wird.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Rutschkupplung 82 im Zusammenhang mit dem Wickelspeicher beschrieben, wobei ausdrücklich darauf hingewiesen wird, daß ihr Einsatz nicht auf einen solchen Wickelspeicher beschränkt ist.

Anwendungsbereiche, in denen Kupplungen mit eng tolerier- tem Drehmoment in einer Drehrichtung gefordert werden, sind z. B. Wickelspulen in Webereien, Papierrollenverar- beitung, Transformatoren-und Drahtwickeleien.

Hier soll die Speicherfolie 20 auf die Vorratsspule 12 mit konstantem Drehmoment aufgewickelt bzw. von dieser abgewickelt werden. Beim Abwickeln blockiert die Welle 16, und durch Zug an der Speicherfolie 20 wird die Vor- ratsspule 12 gedreht ; beim Aufwickeln dreht sich die Wel- le 16 schneller als die Vorratsspule 12, da die Speicher- folie 20 nur langsam von der Speicherspule 14 abläuft.

A) Ahwirkeln der Slzeicherfolie Zum Einspeichern von Banknoten in den Wickelspeicher wird die Welle 16 der Vorratsspule 12 durch den Freilauf 67 festgesetzt und an der auf die Vorratsspule 12 aufgewik- kelten Speicherfolie 20 gezogen. Bei zunehmender Zugkraft dreht sich die Vorratsspule 12 in Pfeilrichtung C. Dabei wird die Kupplungsscheibe 88 auf dem Gewinde 94 so weit mitgenommen, bis das"andrehende"Moment der Schenkelfe-

der 96 ein Gleichgewicht mit dem Bremsmoment zwischen Kupplungsscheibe 88 und Kupplungsbelag 86 erreicht. Die Rutschkupplung 82 arbeitet dann als Bremse für die Vor- ratsspule 12 mit diesem Moment.

B) Aufwickeln der Speicherfolie Zum Ausspeichern von Banknoten aus dem Wickelspeicher wird die Welle 16 in Pfeilrichtung D gedreht. Bei von der Speicherspule 14 zurückgehaltener Speicherfolie 20 wird die Kupplungsscheibe 88 so lange über den Reibschluß mi- dem Kupplungsbelag-Träger 84 festgehalten, bis sie sich durch die gegenüber der Welle 16 langsamer drehende Vor- ratsspule 12 vom Kupplungsbelag 86 löst. Dann hersche ein Gleichgewicht der Drehmomente zwischen der vorge- spannten Schenkelfeder 96 (andrehend) und der Rutschkupp- lung 82 (lösend). Bei langsamer Freigabe der Speicherfc- lie 20 wird diese jetzt mit konstantem Drehmoment auf die Vorratsspule 12 aufgewickelt.

Aus der Ruhestellung, in der die Kupplungsscheibe 84 ohne Schlupf mit dem Kupplungsbelag 86 gekoppelt ist, bis zum Rutschkupplungsbetrieb beträgt die Verdrehung der Kupp- lungsscheibe 88 auf dem Gewinde 94 der Welle 16 nur weni- ge Grad, so daß die Vorspannung der Schenkelfeder 96 das resultierende Drehmoment bestimmt. Dabei ist die Leicht- gängigkeit des Gewindes 94 bestimmend für die Konstanz des sich einstellenden Momentes.

Umwelteinflüsse wie Temperatur oder Luftfeuchte, Änderung des Reibungskoeffizienten über die Lebensdauer sowie Rei- bungsunterschiede über 360 Grad Drehung der Rutschkupp- lung 82 werden über die lineare Federkennlinie der Schen- kelfeder 96 ausgeregelt. Je höher der Verdrehwinkel der Schenkelfeder bis zum Erreichen des gewünschten Drehmo- mentes, um so geringer ist die Regelabweichung vom ge- wünschten Drehmoment.

Die Steigung des Gewindes 96 und die Steifigkeit von

Kupplungsscheibe 88 und Kupplungsbelag-Träger 84 sind be- stimmend für den Verdrehwinkel beim Ausregeln der o. g.

Einflüsse.

Der Verschleiß des Kupplungsbelages 86 geht linear in die Änderung des Drehmomentes ein. Deshalb wird ein ver- schleißarmer Belag verwendet. In dem beschriebenen Aus- führungsbeispiel verringert sich das Drehmoment bei einer Gewindesteigung von 2 mm und einer Vorspannung der Schen- kelfeder von zwei Umdrehungen um 50, wenn sich der Kupp- lungsbelag 86 um 0,2 mm abnutzt.

Wird eine über den Wickelumfang konstante Zugkraft des auf-oder abzuwickenden Materials benötigt, kann das Drehmoment der Rutschkupplung 82 durch Abtastung des Wik- keldurchmessers und davon abgeleiteter Verstellung der Vorspannung der Schenkelfeder 96 auf einfache Weise ange- paßt werden, indem die Kontermutter 108 durch ein dem Wickelumfang folgendes Stellglied ersetzt wird.

Der Gefahr des"Festbackens"einer Rutschkupplung nach Erhitzung durch Dauerbetrieb oder nach langem Stillstand wird durch das aktive Trennen der Reibpartner entgegenge- wirkt. Deshalb ist dieser Kupplungsaufbau auch besonders für den Einsatz in Sicherheits-und Überlastschutz- Anwendungen geeignet.